Mikrokontroler merupakan satu chip yang mengintegrasikan CPU, memori, dan port I/O, membedakannya dari mikroprosesor yang memerlukan komponen tambahan. Dalam mikrokontroler, hardware dan software saling terkait untuk menjalankan program dan melakukan kontrol terhadap berbagai perangkat. Arsitektur mikrokontroler dibagi menjadi Harvard dan Von-Neumann, serta menggunakan instruksi RISC untuk efisiensi eksekusi program.

1. ONE CHIP MICROCOMPUTER
MIKROKONTROLER

2. Apakah PERBEDAAN mikrokontroler
dengan mikroprosesor?

3. Apakah yang dimaksud dengan CPU,
piranti memori dan I/O port?

4. Mikrokontroler adalah merupakan one chip
microcomputer, dimana dalam satu chip sudah
terdapat piranti sebuah komputer secara umum,
yaitu RAM, ROM, CPU, dan I/O port
TERMINOLOGI
Mikroprosesor adalah piranti pemrosesan
sentral/cpu yang merupakan tempat proses-
proses sebuah komputer dijalankan. Sebuah
mikroprosesor memerlukan periperal lain
seperti RAM, ROM dan I/O untuk dapat
melakukan tugas-tugasnya. Mikroprosesor
adalah “otak”nya PC (personal Computer)

5. • hardware adalah perangkat fisik yang nampak
berupa sebuah chip yang langsung
berhubungan dengan piranti fisik lain.
• Software adalah perangkat lunak berupa
software yang mapu menggerakkan perangkat
fisik
• Antara hardware dan software dalam
mikrokontroler tidak bisa dipisahkan satu
sama lainnya. Tanpa software mikrokontroler
hanyalah sebuah chip kosong yang tidak
berarti apa-apa, sedangkan tanpa hardware
mikrokontroler tidak bisa berjalan.

6. • Perkembangan teknologi semionduktor begitu pesat  di
pasaran beredar ribuan jenis IC (Integrated Circuit)
dengan kegunaan beragam,
• Kebutuhan manusia yang semakin kompleks
memungkinkan untuk dibuat IC yang bisa di program
sesuai dengan kebutuhan,
• Semikonduktor yang masuk jenis ini adalah
mikroprosesor, mikrokontroler, CPLD (Complex
Programable Logic Device) dan FPGA (Field
Programable Gate Array)

7. Keuntungan piranti yang bisa diprogram
antara lain:
(1) Biaya yang bisa di tekan
(2) Penghematan ruang dan fleksibilitas tinggi
(3) Dengan manipulasi software dapat
meminimumkan penggunaan piranti fisik dan
mengoptimalkan unjuk kerja sistem

8. Bagian-bagian Mikrokontroler :
(1) Unit Memori
(2) CPU (Central Processing Unit)
(3) Bus
(4) Unit I/O
(5) Pembangkit Clock-Osilator
(6) Unit Timer/Counter
(7) Piranti Tambahan
(8) Program

9. Secara Umum Blok Diagram Mikon adalah:
INPUT
OUTPUT
I/O CPU MEMORY INTERUPT
DATA KONTROL
ALAMAT

10. Unit Memori
Memori adalah bagian mikrokontroler yang berfungsi
untuk menyimpan data.
3 hal yang perlu diperhatikan mengenai
memori yaitu :
• Alamat adalah lokasi tempat memori berada.
• Data adalah isi dari memori yang diakses
• Jalur kendali (kontrol) adalah jalur yang berisi
perintah CPU, apakah suatu lokasi memori akan di
baca atau ditulis

11. Menurut Sifatnya Memori dibagi 2:
(1) Memori menguap (Volatile memory) adalah sifat
memori yang akan hilang jika catudaya
dimatikan. Memori jenis ini dikenal juga sebagai
RAM (random Access Memory)
(2) Memori tidak menguap (Non Volatile Memory)
memori jenis ini tidak akan hilang jika catudaya
dimatikan, memori jenis ini dinamakan ROM
(Read Only Memory)

12. CPU (Central Processing Unit)
• CPU merupakan pengendali utama dari seluruh aktivitas
mikrokontroler.
• CPU bertugas melakukan eksekusi program dan melakukan
koordinasi dengan bagian lain dari mikrokontroler.
• Dalam Mikrokontroler terdapat ALU (Arithmetic Logic Unit)
yang bertugas melaukan perhitungan aritmatika dan fungsi
logic.
• Selain itu di dalam CPU terdapat memori sementara yang
bisa diakses selama proses eksekusi berlangsung disebut
sebagai register

13. BUS
• Bus adalah jalur-jalur fisik yang mengubungkan CPU dengan
memori dan unit lain dari mikrokontroler.
• Jalur-jalur ini tergabung dalam satu grup, jalur inilah yang
disebut sebagai Bus
• Ada 2 Bus dalam mikrokontroler:
(1) Bus Data
(2) Bus Alamat
• Aliran data yang melalui Bus dikontrol oleh CPU melalui jalur
kendali (Control line)

14. • Berfungsi untuk memberikan penomoran pada
peralatan komputer sebab perlalatan tersebut
lebih dari satu, maka perlu dibedakan antara
satu dengan yang lainnya.
• Alamat yang dituju tergantung dari jumlah bit
alamat contoh komputer Apple II memiliki
alamat 16 bit maka jumlah alamat yang
dimungkinkan adalah 216=65536 tujuan
DATA
ALAMAT
• Umumnya MCU bekerja dengan 8 bit data
• Istilah dalam pemakaian Data (Bit, nible, byte,
word)

15. • I/O digunakan untuk mengontrol dan menerima data
dari lingkungan luar
• 2 macam inteface I/Oyang biasa digunakan adalah
1) I/O serial standard RS 232/UART digunakan untuk
komunikasi dengan PC
2) Interface paralel/PIO (setiap pabrik mengeluarkan
nama sendiri [PIA (motorolla), PPI (intel), PDC
(rockwell)
I/O (input-output port)

16. Pembangkit Clock (Osilator)
• Rangkaian osilator pada mikrokontroler berfungsi
sebagai penyedia clock
• Clock digunakan oleh mikrokontroler untuk dapat
mengeksekusi instruksi program secara serempak
(sinkron)
• Frekuensi clock yang dibangkitkan oleh osilator
akan menentukan waktu yang diperlukan oleh
mikrokontroler untuk mengeksekusi suatu
instruksi

17. Unit Timer/Counter
Timer digunakan untuk keperluan menghasilkan:
• Delay (waktu tunda) yang berfungsi untuk keperluan
operasi pewaktuan dan control
• Mencacah pulsa
• Mengetahui keberadaan proses yang sedang berlangsung
dan sebagainya

18. Komponen Tambahan
• Pada mikrokontroler selain komponen standar ada
juga komponen tambahan dengan fungsi tambahan
pula.
• Komponen tambahan adalah:
• ADC (analog to digital converter) yang
berfungsi untuk pengubah analog ke digital.
• Komparator sebagai pembanding sinyal (nilai
tegangan analog)
• PWM (Pulse Width Modulation) adalah format
sinyal output mikrokontroler yang nilainya
dinyatakan dalam bentuk lebar pulsa, PWM
digunakan untuk pengendali kecepatan motor.

19. Program (Perangkat Lunak)
• Mikrokontroler adalah piranti yang harus di
program supaya dapat bekerja, program
mikrokontroler ditulis dalam berbagai bahasa.
• Program untuk mikrokontroler harus dikompilasi
agar mendapatkan hasil file eksekusi dengan
ekstensi “.HEX” atau “.File”
• Program harus di-download ke memori program
dengan perantaraan sebuah programmer.

20. Dari segi arsitektur program, MCU (microcontroler unit)
digolongkan menjadi 2, yaitu:
(1) Arsitektur Harvard
(2) Arsitektur von-Neumann’s
Arsitektur Harvard merupakan konsep baru dibandingkan
dengan von Neumann’s.
Pada arsitektur Harvard bus data dan bus alamat dipisahkan
sehingga aliran data dari dan ke CPU menjadi lebih lancar dan
kecepatan kerja mikrokontroler menjadi lebih tinggi
Arsitektur MCU (microcontroler unit)

21. Menurut banyaknya instruksi mikrokontroler dibagi
menjadi 2 :
(1) RISC (Reduce instruction Set Computer)
(2) CISC (Complex Instruction Set Computer)
Pada mikrokontroler biasanya menggunakn RISC
dengan perangkat instruksi yang tidak terlalu banyak
Instruction Set

22. Perangkat Instruksi
Dapat dibagi ke dalam 5 kelompok :
Q Instruksi Transfer Data
Instruksi ini memindahkan data antara register-register, memori, interface-register.
Q Instruksi ARITMETIKA
Instruksi ini melaksanakan operasi aritmetika yang meliputi penjumlahan, perkalian,
pembagian, pengurangan penambahan dengan satu (Increment), pengurangan
dengan satu (Decrement)
Q Instruksi Logika dan Manipulasi Bit
Melaksanakan intruksi logika AND, OR, XOR, Perbandingan, Pergeseran, dan
komplemen data.

23. Perangkat Instruksi
Q Instruksi Percabangan
Instruksi ini mengubah urutan normal pelaksanaan suatu program. Dengan instruksi
ini program akan mencabang ke suatu alamat tertentu. Instruksi ini terdiri dari
instruksi percabangan bersyarat dan instruksi percabangan tanpa syarat.
Q Instruksi STACK, I/O dan Control
Instruksi ini digunakan untuk menyatukan penggunaan STACK, membaca/menulis
port I/O, serta pengontrolan-pengontrolan.

24. Sampai ketemu sesi berikutnya
yang akan membahas tentang :
MACAM APLIKASI MIKROKONTROLER